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  • 多層陶瓷電容(MLCC)的漏電原因詳解
    • 發布時間:2021-12-09 16:39:27
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    多層陶瓷電容(MLCC)的漏電原因詳解
    多層瓷介電容器(MLCC),簡稱片式電容器,是由印好電極(內電極)的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來,經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個類似獨石的結構體,故也叫獨石電容器。雖然MLCC功能簡單,但是由于廣泛應用于智能手機等電子產品中,一旦失效會導致電路失靈,功能不正常,甚至導致產品燃燒,爆炸等安全問題,其失效模式不得不受到品質檢測等相關工程師的關注。
    而在多種失效模式中,電容漏電(低絕緣阻抗)是最常見的失效類型,其主要原因可分為制造過程中的內在因素及生產過程中的外界因素。
    多層陶瓷電容
    1.內在因素
    1.1空洞(Void)
    電容內部異物在燒結過程中揮發掉形成的空洞。空洞會導致電極間的短路及潛在電氣失效,空洞較大的話不僅降低IR,還會降低有效容值。當上電時,有可能因為漏電導致空洞局部發熱,降低陶瓷介質的絕緣性能,加劇漏電,從而發生開裂,爆炸,燃燒等現象。
    523
    空洞現象
    1.2燒結裂紋(Crack)
    燒結裂紋一般緣于燒結過程中快速冷卻,在電極邊垂直方向上出現。
    多層陶瓷電容
    燒結裂紋
    1.3分層(Delamination)
    分層的產生往往是在堆疊之后,因層壓不良或排膠、燒結不充分導致,在層與層間混入了空氣,外界雜質而出現鋸齒狀橫向開裂。也有可能是不同材料混合后熱膨脹不匹配導致。
    多層陶瓷電容
    分層
    2.外界因素
    2.1熱沖擊
    熱沖擊主要發生在波峰焊時,溫度急劇變化,導致電容內部電極間出現裂縫,一般需要通過測量發現,研磨后觀察,通常是較小的裂縫,需要借助放大鏡確認,少數情況下會出現肉眼可見的裂縫。
    多層陶瓷電容
    熱沖擊
    這種情況下建議使用回流焊,或者減緩波峰焊時的溫度變化(不超過4~5℃/s),在清洗面板前控制溫度在60℃以下。
    2.2外界機械應力
    因為MLCC主要成分是陶瓷,在放置元件,分板,上螺絲等工序中,很可能因為機械應力過大導致電容受擠壓破裂,從而導致潛在的漏電失效。此時的裂縫一般呈斜線,從端子與陶瓷體的結合處開裂。
    多層陶瓷電容
    外界機械應力
    2.3焊錫遷移
    高濕環境下進行焊接有可能導致電容兩端焊錫遷移,連接到一起導致漏電短路。
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